控制与决策

作者：岳程斐,孙英杰,柳子然,沈强,陈雪芹

单位：哈尔滨工业大学深圳 空间科学与应用技术研究院,广东 深圳 518071,,哈尔滨工业大学深圳 空间科学与应用技术研究院,广东 深圳 518071,,哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨 150001,,上海交通大学 航空航天学院,上海 200040,,哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨 150001,

关键词：多臂航天器;在轨操控;有向图;一致性理论;协同控制

针对空间中自由漂浮多臂航天器的多臂协同问题,提出一种基于一致性理论的协同控制方法,采用有向通信拓扑与广义雅克比矩阵结合的方式,实现自由漂浮航天器多机械臂间的协同.首先,建立多机械臂间的通信关系有向图,确定“领导-跟随”体系下的主臂与从臂;其次,基于有向通信拓扑,进行主从臂末端运动规划,实现主臂运动向从臂的传递;再次,利用广义雅克比矩阵在动量守恒条件下进行末端运动向关节运动的映射,并基于一致性理论设计关节空间内的多臂协同运动控制器;最后,基于李雅普诺夫稳定性理论证明控制器的稳定性,并分析位置控制误差.仿真结果表明,所提出的控制方法可以实现多臂航天器系统空间操控任务中各机械臂的聚集、跟踪与位置协同.

来源：2023年第5期

《控制与决策》期刊编辑部

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